(57)【要約】【課題】  電磁誘導加熱される誘導発熱体によって被加熱体を加熱する際、磁束変化量を的確に制御して温度分布を精度よく調整する。【解決手段】  所定の方向に延びる加熱ローラ体（誘導発熱体）２５内にコイル体３１が配置されるとともに、所定の方向に沿って移動可能に複数のコア３４ａが配列される。サーミスタ２４ａ，２４ｂによってそれぞれ加熱ローラ体の所定の方向の中央部付近の温度及び所定方向の端部の温度を検知して、これら検知温度の温度偏差に応じてコアの移動方向及び移動量を規定して所定の方向に沿って磁束を変化させる。【選択図】  図３
2005121981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられ、電磁誘導加熱される誘導発熱体によって被加熱体を加熱する画像形成装置用加熱装置であって、
磁束を発生して、前記誘導発熱体に印加する磁束発生手段と、
該磁束発生手段による磁束を変化させる磁束調整手段とを有し、
該磁束調整手段は、前記誘導発熱体の表面温度に応じて前記磁束の変化量を規定するようにしたことを特徴とする画像形成装置用加熱装置。
【請求項２】
前記誘導発熱体は所定の方向に延び、
前記磁束調整手段は前記誘導発熱体の表面温度に応じて前記所定の方向に沿って前記磁束を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置用加熱装置。
【請求項３】
前記磁束発生手段は、前記所定の方向に延びるコイル体を有し、
前記磁束調整手段は、前記所定の方向に沿って移動可能に配列された複数の磁性体又は磁気遮蔽体を磁束調整部材として有するとともに、該磁束調整部材を前記表面温度に応じて前記所定の方向に沿って移動制御する制御手段を有し、
前記コイル体から発生する磁束を前記所定の方向に沿って変化させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置用加熱装置。
【請求項４】
前記誘導発熱体の所定の方向の中央部付近の温度を検知して第１の検知温度を得るとともに、前記誘導発熱体の所定方向の端部の温度を検知して第２の検知温度を得る温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記第１及び前記第２の検知温度の温度偏差を前記表面温度として該温度偏差に応じて前記磁束調整部材の移動方向及び移動量を規定して前記磁束を変化させるようにしたことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置用加熱装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記温度偏差が予め定められた閾値を越えると、前記温度偏差に応じた移動量で前記磁束調整部材を移動させるようにしたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置用加熱装置。
【請求項６】
前記誘導発熱体の所定の方向の端部の温度を検知して検知温度を得る温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記検知温度を前記表面温度として該検知温度に応じて前記磁束調整部材の移動方向及び移動量を規定して前記磁束を変化させるようにしたことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置用加熱装置。
【請求項７】
前記制御手段には第１の閾値と該第１の閾値よりも小さい第２の閾値が設定されており、
前記制御手段は、前記検知温度が前記第１の閾値未満で前記第２の閾値よりも大きい範囲にないと、前記検知温度に応じた移動量で前記磁束調整部材を移動させるようにしたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置用加熱装置。
【請求項８】
前記誘導発熱体は、画像形成装置において記録シート上のトナー像を定着させる定着装置で用いられる加熱ローラ体又はシームレスベルト体であることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載の画像形成装置用加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に用いられる電磁誘導加熱装置に関し、特に、電磁誘導加熱によって、記録シート上に転写された未定着トナー像を定着させる定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機等の画像形成装置においては、種々の加熱装置が用いられており、例えば、加熱ローラ（定着ローラ）及び加圧ローラを備える定着装置においては、加熱ローラを加熱するために加熱装置が備えられており、未定着トナー像が転写された記録シートは、加熱ローラと加圧ローラとのニップ部を通過する際、加熱によってトナーが溶融されて未定着トナー像が記録シートに定着される。
【０００３】
加熱ローラを加熱する際において、電磁誘導加熱（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）を用いて加熱を行うことが知られており、電磁誘導加熱を用いた定着装置においては、円筒状の加熱ローラ内部に軸方向に延びる電磁誘導加熱コイルが配置されている。この電磁誘導加熱コイルは円筒状のボビンと、ボビンの外周面に軸回りに巻回されたコイル線とを有しており、さらに、ボビン内には、例えば、フェライトからなる複数のコアが軸方向に沿って配列されている。これらコアは軸方向にその位置が変位可能となっている。コイル線に高周波電流を印加すると、これによって高周波磁界が発生し、加熱ローラの表面に誘導渦電流が発生して、加熱ローラがジュール発熱する。
【０００４】
ところで、記録シートを連続して定着装置に搬送すると、記録シートと当接する部分において加熱ローラから熱が記録シート側に奪われ、加熱ローラの両端部における記録シートが搬送されない部分（記録シートと接触しない部分：以下非通紙領域と呼ぶ）において加熱ローラの表面温度が上昇してしまうことがあり、加熱ローラの表面温度が不均一となってしまう。
【０００５】
このような不具合を防止するため、つまり、定着の際における加熱ローラ表面の軸方向温度ムラを解消するため、加熱ローラの軸方向端部の温度に応じて当該端部を通過する磁束を可変とするようにしたものがあり、ここでは、巻き枠端部近傍に軸方向に移動可能な磁性体を配設するとともに、加熱ローラの中央域と端部域にそれぞれ温度センサを配置して、加熱ローラの中央域よりも端部域の方が高温であると検知されると、磁性体を巻き枠の外部から巻き枠内に移動するように制御している（特許文献１参照）。
【０００６】
さらに、加熱ローラと加圧ローラとのニップ部に記録シートを導入して電磁誘導加熱によって記録シートを加熱する際に、記録シートの搬送方向に交差する長手方向に関してその磁束密度分布を変化させるようにしたものがあり、例えば、長手方向に移動可能な磁束遮蔽部材を用いて磁束密度分布を変化させるようにしている（特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−６６５４３１公報（段落（００１２）〜段落（００１６）、第２図）
【特許文献２】特開平９−１７１８８９号公報（段落（００４７）〜段落（００７９）、第２図〜第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１又は２に記載されたように、磁性体又は磁束遮蔽部材を軸方向（長手方向）に移動させて、磁束密度分布を調整し加熱ローラの表面温度を均一に制御しようとすると、これら磁性体又は磁束遮蔽部材の移動速度が加熱ローラの温度変化に大きく作用する。
【０００９】
言い換えると、小熱容量で高出力の熱源を用いた電磁誘導加熱装置では、磁性体又は磁束遮蔽部材の変位量（移動量）に対する温度変化が大きくなってしまう。一方、大熱容量で小出力の熱源を用いた電磁誘導加熱装置では、磁性体又は磁束遮蔽部材の変位量に対する温度変化が小さくなる。このため、記録シートサイズに拘わらず、加熱ローラの表面温度を速やかに均一に制御するためには、磁性体又は磁束遮蔽部材の移動速度（変位速度）を加熱ローラ表面温度分布に応じて制御しなければならず、加熱ローラ中央領域と端部領域とで温度分布にズレが生じると、定着不良又はホットオフセット等の画像不良が生じるばかりでなく、加熱ローラが過昇温して定着装置自体が焼損してしまうこともある。
【００１０】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、磁性体（コア）又は磁束遮蔽部材の変位速度を的確に制御して画像不良が発生することのない画像形成装置用加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、画像形成装置に用いられ、電磁誘導加熱される誘導発熱体によって被加熱体を加熱する画像形成装置用加熱装置であって、磁束を発生して前記誘導発熱体に印加する磁束発生手段と、該磁束発生手段による磁束を変化させる磁束調整手段とを有し、該磁束調整手段は、前記誘導発熱体の表面温度に応じて前記磁束の変化量を規定するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
本発明では、前記誘導発熱体は所定の方向に延び、前記磁束調整手段は前記誘導発熱体の表面温度に応じて前記所定の方向に沿って前記磁束を変化させる。
【００１３】
例えば、前記磁束発生手段は、前記所定の方向に延びるコイル体を有し、前記磁束調整手段は、前記所定の方向に沿って移動可能に配列された複数の磁性体又は磁気遮蔽体を磁束調整部材として有するとともに、該磁束調整部材を前記表面温度に応じて前記所定の方向に沿って移動制御する制御手段を有しており、前記コイル体から発生する磁束を前記所定の方向に沿って変化させる。
【００１４】
また、本発明では、前記誘導発熱体の所定の方向の中央部付近の温度を検知して第１の検知温度を得るとともに、前記誘導発熱体の所定方向の端部の温度を検知して第２の検知温度を得る温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記第１及び前記第２の検知温度の温度偏差を前記表面温度として該温度偏差に応じて前記磁束調整部材の移動方向及び移動量を規定して前記磁束を変化させる。例えば、前記制御手段は、前記温度偏差が予め定められた閾値を越えると、前記温度偏差に応じた移動量で前記磁束調整部材を移動させる。
【００１５】
本発明では、前記誘導発熱体の所定の方向の端部の温度を検知して検知温度を得る温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記検知温度を前記表面温度として該検知温度に応じて前記磁束調整部材の移動方向及び移動量を規定して前記磁束を変化させるようにしてもよく、この際には、前記制御手段には第１の閾値と該第１の閾値よりも小さい第２の閾値が設定されており、前記制御手段は、前記検知温度が前記第１の閾値未満で前記第２の閾値よりも大きい範囲にないと、前記検知温度に応じた移動量で前記磁束調整部材を移動させる。
【００１６】
なお、前記誘導発熱体は、例えば、画像形成装置において記録シート上のトナー像を定着させる定着装置で用いられる加熱ローラ体又はシームレスベルト体である。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明の画像形成装置用加熱装置は、誘導発熱体の表面温度に応じて磁束の変化量を規定するようにしたから、表面温度に応じた磁束変化量で誘導発熱体の発熱制御を行うことができることになって、例えば、定着の際の画像不良を防止することができるという効果がある。
【００１８】
本発明では、第１及び第２の検知温度の温度偏差に応じて磁束調整部材の移動方向及び移動量を規定して磁束を変化させるようにしたから、誘導発熱体の表面温度分布を精度よく調整することができ、その結果、例えば、定着の際の画像不良を防止することができるという効果がある。
【００１９】
本発明では、誘導発熱体の所定の方向の端部の温度を検知した検知温度に応じて磁束調整部材の移動方向及び移動量を規定して磁束を変化させるようにしたから、誘導発熱体の端部温度変化に応じて誘導発熱体の表面温度分布を精度よく調整することができ、その結果、例えば、定着の際の画像不良を防止することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００２１】
図１を参照して、ここでは、画像形成装置用加熱装置として、定着装置の加熱ローラを加熱する際に用いられる電磁誘導加熱装置について説明するが、例えば、感光体ドラム等の像担持体を加熱する際にも同様にして用いることができる。
【００２２】
図示の画像形成装置１０においては、主帯電器１１によって感光体ドラム１２の表面が一様に帯電され、画像データに応じてＬＳＵ（レーザ走査ユニット）１３によって感光体ドラム１２の表面が露光されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。現像装置１４により静電潜像がトナー像に現像され、転写装置１５によってトナー像が記録シート（被加熱体）に転写される。そして、トナー像が転写された後、記録シートは定着装置１６へ導かれ、ここで、記録シート上の未定着トナー像が定着された後、排紙経路を通って排紙トレイ（図示せず）に排紙される。
【００２３】
定着装置１６は、予め定められた温度に加熱される加熱ローラ（定着ローラ）２１と加熱ローラ２１に所定の圧力で圧接される加圧ローラ２２とを備えており、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とのニップ部を記録シートが通過する際、記録シートに転写された未定着トナー像が記録シート上に定着される。
【００２４】
ここで、図２を参照して、加熱ローラ２１のシート搬送方向下流側には、加熱ローラ２１に付着した記録シートを加熱ローラ２１から剥離するための剥離爪２３が配設されており、剥離爪２３は、取付フレーム（図示せず）に固定された回動軸２３ａによって回動自在に保持され、その先端が加熱ローラ２１の外周面に所定の圧力で摺接するように、例えば、ばね（図示せず）により付勢されている。さらに、加熱ローラ２１の外周面には、加熱ローラ２１の表面温度を検知するためのサーミスタ２４が配置されている。
【００２５】
加熱ローラ２１の構成を示す図３を参照すると、加熱ローラ２１は円筒状の加熱ローラ体（誘導発熱体）２５を備えており、この加熱ローラ体２５は、例えば、鉄又はステンレスなどの強磁性体で成形されている。そして、この加熱ローラ体２５内には電磁誘導加熱装置（以下単に加熱装置と呼ぶ）３０が収納されている。この加熱装置３０は、所定の方向（加熱ローラ体の軸方向：長手方向）に延びており、加熱装置３０には電磁誘導加熱コイル体（以下単にコイル体と呼ぶ：磁束発生手段）３１が備えられ、このコイル体３１は長手方向（軸方向）に延在している。
【００２６】
コイル体３１は、円筒状のボビン３２と、ボビン３２の外周面に軸線回りに巻回（ラジアル巻き）されたコイル線（例えば銅線）３３とを有しており、ボビン３２内にはコア体（磁束調整手段）３４が収納されており、コア体３４は複数のコア（例えばフェライト製）３４ａを有し、これらコア（磁性体）３４ａの少なくとも一部は長手方向に変位可能（移動可能）となっている。後述するようにして、加熱ローラ体２５の表面温度に応じてコア３４ａは長手方向に沿って移動制御される。例えば、コア体３４は長手方向に延びる複数のホルダー（図示せず）を備えており、これらホルダーに長手方向に沿ってコア３４ａが装着されている。そして、ホルダーを長手方向に沿って移動させることによって、コア３４ａを長手方向に沿って移動させることになる。
【００２７】
いま、コイル線３３に高周波電流が印加されると、これによって、高周波磁界が発生し、加熱ローラ体２５に電磁誘導渦電流が発生する。そして、加熱ローラ体２５はジュール発熱する。加熱ローラ体２５は、その軸回りに回転自在であり、加熱ローラ体２５は、例えば複数のギア（図示せず）を介してモータ（図示せず）に連結されており、モータの回転によって回転駆動される。コイル体３１は加熱ローラ体２５と分離しており、加熱ローラ体２５が回転駆動されてもコイル体３１が回転することはない。
【００２８】
また、加圧ローラ２２は、加熱ローラ２１に対して平行に延び、加熱ローラ体２５の回転に伴って回転する。なお、コイル体３１は、加熱ローラ体２５からの輻射熱により熱せられるため、加熱ローラ体２５とコイル体３１との間には冷却スペースが規定され、この冷却スペースには長手方向に延びる冷却チューブ３５が配置され、コイル体３１の外周面を覆っており、加熱ローラ２１の一端部側（図中左端部側）に配置された冷却ファン３６によって冷却チューブ３５内に空気が送り込まれて、コイル体３１が空冷される。
【００２９】
図２で説明したように、加熱ローラ２１（つまり、加熱ローラ体２５）の外周面には、加熱ローラ２１の表面温度を検知するためのサーミスタ（温度検知手段）２４が配置されており、図示の例では、サーミスタ２４ａが加熱ローラ２１の略中央領域に配置されるとともに、サーミスタ２４ｂが加熱ローラ２１の一端部（図中左端部）に配置されており、後述するように、制御装置（図示せず）はサーミスタ２４ａ及び２４ｂで検知された表面温度に応じて駆動機構（図示せず）を制御して、コア３４ａを長手方向に変位させる。駆動機構は、例えば、正転及び逆転可能なステッピングモータを備えており、制御装置はステッピングモータを駆動制御してコア３４ａを図３において左方向又は右方向に移動する。
【００３０】
ここで、図４を参照すると、画像形成の際には、画像形成装置内に設けられた記録シートサイズ（通紙サイズ：長手方向幅）を検知するためのシートサイズ検知センサからのシートサイズ検知信号又は画像形成装置の上面に設けられた操作パネル（図示せず）からのシートサイズ入力等により制御装置に通紙サイズ情報が与えられ、制御装置は通紙サイズ情報を読み込む（ステップＳ１）。そして、制御装置は通紙サイズ情報に基づいて、駆動機構を制御して、コア３４ａを長手方向に沿って変位させて、コア体３１の長さを変化させる（ステップＳ２：コアの幅を合わせる）。
【００３１】
図５を参照すると、制御装置には正規状態（例えば、通紙サイズがＡ５縦（Ａ５Ｒ）である際、コア体３４の長さを正規状態とする）におけるコア体３４の長さ（以下正規コア位置と呼ぶ）が予め記録されており、この正規コア位置からコア３４ａを移動した際には、そのステッピングモータの回転方向及びステッピングモータに与えたパルス数（１パルスによるステッピングモータの回転量は予め規定されており、ステッピングモータの回転量とコア３４ａの移動量は線形の関係にあり、従って、制御装置はステッピングモータの回転量によってコアの移動量を知ることができる）によって、コア３４ａの移動方向及び移動量を知り、正規コア位置からコア３４ａを移動させた後のコア体３１の長さを現在コア位置として記憶する。
【００３２】
具体的には、図３に示すように、加熱ローラ２１の長手方向中央を”０”として右方向をプラス、左方向をマイナスとして、現在コア位置を記憶することになる。なお、コア３４ａは長手方向中心に対して対称に配置されており、長手方向中心を基準として、プラス側に位置するコア３４ａは基準からプラス側で移動され、マイナス側に位置するコア３４ａは基準からマイナス側で移動される。
【００３３】
今、図５を参照して、通紙サイズがＬｍｍであるとし、現在コア位置をＬ’ｍｍとすると、ステップＳ２を行う際には、まず現在コア位置Ｌ’ｍｍを読み込み（ステップＰ１）、偏差ΔＬ＝Ｌ’−Ｌ＞０であるか否かを判定する（ステップＰ２）。偏差ΔＬ＞０であると、制御装置は、現在コア位置が通紙サイズよりも大きいとして、現在コア位置（つまり、コア体３１の長さ）を短くする（縮める）ことができるか否かを判定する（ステップＰ３：コア３４ａの長手方向の移動は限界点が規定されており、コア３４ａを長手方向外側に最大限移動させた状態をコア最大移動位置と呼び、コア３４ａを長手方向中央側に最大限移動させた位置をコア最小移動位置と呼ぶ）。
【００３４】
現在コア位置がコア最小移動位置よりも大きければ、制御装置はコア３４ａを中心側に移動可能であるとして、例えば、ステッピングモータ（以下単にモータと呼ぶ）を正転駆動して、コア３４ａを長手方向中心側に移動させて現在コア位置を変化させる（ステップＰ４：コアを縮める）。そして、制御装置では偏差ΔＬ＝０となったか否かを判定して（ステップＰ５）、偏差ΔＬ＝０となると、ステップＳ２の処理を終了する。ステップＰ５において、偏差ΔＬ＝０でないと、ステップＰ４に戻る。なお、ステップＰ３において、現在コア位置がこれ以上縮まないと（つまり、コア最小移動位置であると）判定すると、ステップＳ２における処理を終了する。
【００３５】
ステップＰ２において、偏差ΔＬ≦０であると、制御装置は、現在コア位置が通紙サイズ以下であるとして、現在コア位置を長くする（延ばす）ことができるか否かを判定する（ステップＰ６）。現在コア位置がコア最大移動位置よりも小さければ、制御装置はコア３４ａを長手方向外側に移動可能であるとして、モータを逆転駆動して、コア３４ａを長手方向外側に移動させて現在コア位置を変化させる（ステップＰ７：コアを延ばす）。そして、制御装置では偏差ΔＬ＝０となったか否かを判定して（ステップＰ８）、偏差ΔＬ＝０となると、ステップＳ２の処理を終了する。ステップＰ８において、偏差ΔＬ＝０でないと、ステップＰ７に戻る。なお、ステップＰ６において、現在コア位置がこれ以上延びないと（つまり、コア最大移動位置であると）判定すると、ステップＳ２における処理を終了する。
【００３６】
再び図４を参照して、上述のようにして、コア現在位置を通紙サイズに合わせると（コアの幅を合わせると）、制御装置ではサーミスタ２４ａで検知された温度（Ｔ１℃）を読み込み（ステップＳ３）、さらに、サーミスタ２４ｂで検知された温度（Ｔ２℃）を読み込み（ステップＳ４）、温度偏差ΔＴ＝│Ｔ２−Ｔ１│を求める（ステップＳ５）。そして、制御装置は温度偏差ΔＴ＞閾値であるか否かを判定する（ステップＳ６）。なお、この閾値は予め実験によって定められ、加熱ローラ２１の中央部付近の温度と端部（つまり、非通紙領域）の温度との差に応じて定められ、温度差が閾値以下である際には定着不良等の画像不良が発生しない。
【００３７】
温度偏差ΔＴ≦閾値であると、制御装置ではステップＳ３に戻る。一方、温度偏差ΔＴ＞閾値であると、制御装置は温度偏差ΔＴが正であるか否かを判定し（ステップＳ７）、温度偏差ΔＴが正であると（つまり、加熱ローラ２１の端部温度が中央付近の温度よりも高いと）、現在コア位置がコア最小移動位置よりも大きいか否かを判定する（つまり、コア３４ａがこれ以上縮むか否かを判定する：ステップＳ８）。現在コア位置がコア最小移動位置よりも大きいと、制御装置はモータを正転駆動する（ステップＳ９）。この際、制御装置では予め設定された複数の移動量から温度偏差ΔＴに応じて１つを選択して（温度偏差が大きい程移動量を大きくする）、この選択された移動量Ｒｍｍだけコア３４ａを移動する（ステップＳ１０：なおコア３４ａの移動速度はモータの回転速度に比例する）。
【００３８】
移動量Ｒだけコアを移動させると、所定のインターバルｔ（例えば、２秒）が経過した後（ステップＳ１１）、定着が終了したか否かを判定し（ステップＳ１２）、終了していなければ、ステップＳ３に戻る。なお、ステップＳ８において、現在コア位置がコア最小移動位置であると、ステップＳ３に戻る。
【００３９】
一方、ステップＳ７において、温度偏差ΔＴが正でないと、制御装置は現在コア位置がコア最大移動位置よりも小さいか否かを判定する（つまり、コア３４ａがこれ以上延びるか否かを判定する：ステップＳ１３）。現在コア位置がコア最大移動位置よりも小さいと、制御装置はモータを逆転駆動して（ステップＳ１４）、ステップＳ１０に移行することになる。なお、ステップＳ１３において、現在コア位置がコア最大移動位置であると、ステップＳ３に戻る。
【００４０】
上述のようにして、温度Ｔ１と温度Ｔ２との偏差に基づいて、現在コア位置を変化させ、この際には、温度偏差が大きいと移動量を大きくしているから、温度偏差に基づいて磁束変化速度が変化することになり、つまり、温度偏差に応じた磁束変化速度が設定されることになり、コアの変位を的確に制御することができ、画像不良が発生することがない。
【００４１】
ここで、加熱ローラ２１の外径をφ４０ｍｍ、加熱ローラ体２５として鋼管（ＳＴＫＭ）厚さ０．７ｍｍを用いて、鋼管の外面に厚さ０．０２ｍｍの離型層（ＰＦＡコーティング）を形成し、さらに、加圧ローラ２２として、外径φ３０ｍｍのスポンジシリコンゴムを用いて、スポンジシリコンゴムの外面を厚さ０．０５ｍｍの離型層（ＰＦＡチューブ）で覆った定着装置を用いて定着を行った。
【００４２】
この際、コイル線３３としてリッツ線（直径φ０．１ｍｍのエナメル線を３００本寄り合わせたもの）を用い、巻き数を１０２ターンとしてコイル体３１の長手方向幅を３４７ｍｍとした。また、ボビン３２としてガラス入りフェノール樹脂を用い、コア体３４は１４個のフェライト製コア３４ａを有し、これらコア３４ａを長手方向に沿って配列し、しかも長手方向に沿って移動可能として、磁束が変化するようにした。また、電磁誘導加熱用高周波電源として周波数２０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚで定格電力１５００Ｗのものを用いた。
【００４３】
図６を参照すると、定着装置を立ち上げた際の加熱ローラ２１の表面温度分布を計測したところ、図６に符号Ａで示す表面温度分布となった。その後、図４及び図５で説明したようにして、コア３４ａを移動制御して、Ａ４横（Ａ４Ｙ）シート、Ａ４縦（Ａ４Ｒ）シート、及びＡ５縦（Ａ５Ｒ）シートを通紙して定着を行って、Ａ４Ｙシート、Ａ４Ｒシート、及びＡ５Ｒシートを通紙した際の加熱ローラ２１の表面温度分布を計測したところ、図６にそれぞれ符号”Ｂ”，”Ｃ”，及びＤ”で示す表面温度分布となった。図６から容易に理解できるように、上述のようにして、コア３４ａの移動制御を行えば、シートサイズに拘わらず、加熱ローラ２１の中央部付近と端部との温度差が小さくなることが分かる。
【００４４】
図７を参照すると、ここでは、コア３４ａの移動速度を変化させて、加熱ローラ２１の端部における温度上昇と、コア体の振動を調べてみた。移動速度が速くなるにつれて、加熱ローラ端部における温度上昇は少なくなるものの、移動速度が速くなると、コア体にパルス的な振動が発生して好ましくないことが分かった。つまり、コア３４ａの移動速度は端部温度上昇が高くなく、振動が発生しない範囲に設定することが望ましい。
【実施例２】
【００４５】
次に図８を参照して、本発明の実施例２について説明する。加熱ローラ２１の構成は図３で説明した構成とほぼ同一であるが、ここでは、サーミスタ２４ｂのみを用いてコア３４ａの移動制御を行った（つまり、加熱ローラ２１にはサーミスタ２４ｂのみを装着すればよい）。
【００４６】
図８において、図４と同一のステップについては同一の参照符号が付されている。まず、制御装置は通紙サイズ情報を読み込み（ステップＳ１）、通紙サイズ情報に基づいて、駆動機構を制御して、コア３４ａを長手方向に沿って変位させて、コア体３１の長さを変化させる（ステップＳ２：コアの幅を合わせる）。続いて、制御装置ではサーミスタ２４ｂで検知された温度（Ｔ２℃）を読み込み（ステップＳ１５）、閾値（第１の閾値）Ｇ１＞検知温度Ｔ２＞閾値（第２の閾値）Ｇ２の範囲にあるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００４７】
なお、これら閾値Ｇ１及びＧ２は予め実験によって、加熱ローラ２１の端部温度と加熱ローラ２１の中央部付近の温度との関係に基づいて定められ、検知温度Ｔ２が閾値Ｇ１＞検知温度Ｔ２＞閾値Ｇ２の範囲にある際には定着不良等の画像不良が発生しない。
【００４８】
閾値Ｇ１＞検知温度Ｔ２＞閾値Ｇ２の範囲であると、制御装置ではステップＳ１５に戻る。一方、閾値Ｇ１＞検知温度Ｔ２＞閾値Ｇ２の範囲でないと、制御装置は閾値Ｇ１＞検知温度Ｔ２であるか否かを判定して（ステップＳ１７）、閾値Ｇ１＞検知温度Ｔ２であると、制御装置は加熱ローラ２１の端部温度が中央付近の温度よりも高いとして、現在コア位置がコア最小移動位置よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ８）。現在コア位置がコア最小移動位置よりも大きいと、制御装置はモータを正転駆動する（ステップＳ９）。
【００４９】
この際、制御装置では予め設定された複数の移動量から検知温度Ｔ２に応じて１つを選択して（検知温度Ｔ２が大きい程移動量を大きくする）、この選択された移動量Ｒｍｍだけコア３４ａを移動し（ステップＳ１０）、移動量Ｒだけコアを移動させると、所定のインターバルｔが経過した後（ステップＳ１１）、定着が終了したか否かを判定し（ステップＳ１２）、終了していなければ、ステップＳ１５に戻る。なお、ステップＳ８において、現在コア位置がコア最小移動位置であると、ステップＳ１５に戻る。
【００５０】
一方、ステップＳ１７において、閾値Ｇ１≦検知温度Ｔ２であると、制御装置は現在コア位置がコア最大移動位置よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。現在コア位置がコア最大移動位置よりも小さいと、制御装置はモータを逆転駆動して（ステップＳ１４）、ステップＳ１０に移行することになる。なお、ステップＳ１３において、現在コア位置がコア最大移動位置であると、ステップＳ１５に戻る。
【００５１】
上述のようにして、検知温度Ｔ２に基づいて、現在コア位置を変化させ、この際には、温度偏差が大きいと移動量を大きくしているから、検知温度Ｔ２に基づいて磁束変化速度が変化することになり、つまり、検知温度Ｔ２に応じた磁束変化速度が設定されることになり、コアの変位を的確に制御することができ、画像不良が発生することがない。
【実施例３】
【００５２】
上述の実施例１及び２ではコア体３４のコア３４ａを長手方向に移動させて磁束を変化させる例について説明したが、コア体３４の代わりに磁気遮蔽体を設けて、この磁気遮蔽体（磁束調整手段）を長手方向に移動して、磁束を変化させるようにしてもよい。
【００５３】
図９を参照すると、図９において、図３と同一の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。なお、図９においては分離爪は図示されていない。図９に示すように、コイル体３１と加熱ローラ体２５との間には、円筒形状の磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂが配置され、磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂは図示しない駆動機構によって長手方向に沿って進退可能に配置されている。図示の例では、磁気遮蔽体４１ａは加熱ローラ２１の左端側からコイル体３１と加熱ローラ体２５との間に挿入され、磁気遮蔽体４１ｂは加熱ローラ２１の右端側からコイル体３１と加熱ローラ体２５との間に挿入される。磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂは同期して駆動制御される結果、加熱ローラ体２５への挿入量は同一である。
【００５４】
図９に示す例においては、磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂの加熱ローラ体２５への挿入量が増加すると、コイル体３１の両端部では磁気遮蔽される部分が増加する結果、加熱ローラ体２５の端部に直接到達する磁束が少なくなって、加熱ローラ体２５の端部の温度が低下することになる。つまり、磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂを加熱ローラ体２５に進退させることによって、コイル体３１から加熱ローラ体２５に達する磁束密度を変化させることができ、磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂを退避させれば、磁束密度が高くなって加熱ローラ体２５の端部温度が上昇する。一方、磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂを進入させれば、磁束密度が低く加熱ローラ体２５の端部温度が低下する。
【００５５】
磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂを駆動制御する際には、例えば、図４及び図５で説明したようにして、駆動制御を行うことになるが、この際には、磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂはコア３４ａと逆の作用をするため、温度偏差ΔＴが閾値よりも高く、温度偏差ΔＴが正であると、磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂを加熱ローラ体２５に進入させることになり、温度偏差ΔＴが閾値よりも高く、温度偏差ΔＴが正でないと、磁気遮蔽体４１ａ及び４１ｂを加熱ローラ体２５から退避させる方向に移動することになる。
【００５６】
なお、加熱ローラ体２５の端部の温度が極端に低下している際（例えば、ウォームアップ時又はスリープ状態復帰時）においては、加熱ローラ体２５の加熱幅（長手方向）が強制的に記録シートの最大サイズ幅よりも外側になるように設定することが望ましい。さらに、記録シートのサイズを変更した際には、記録シートサイズに応じて強制的に磁束分布を変更して加熱幅を設定することが望ましい。
【００５７】
また、定着装置として加熱ローラの代わりにシームレスベルトを備えて、このシームレスベルトと加圧ローラとのニップ部に記録シートを通過させて定着を行う際において、シームレスベルトを誘導発熱体として加熱するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
誘導発熱体の表面温度に応じて磁束の変化量を規定するようにしたから、表面温度に応じた磁束変化量で誘導発熱体の発熱制御を行うことができることになって、画像形成装置の定着装置に用いられる加熱ローラの加熱制御ばかりでなく、感光体ドラム等の像担持体の加熱制御にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による加熱装置を用いた定着装置を使用する画像形成装置の一例を示す図である。
【図２】本発明による加熱装置を用いた定着装置を概略的に示す横断面図である。
【図３】図２に示す加熱ローラの一例を一部破断して示す図である。
【図４】図３に示す加熱ローラの磁束制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４に示すフローチャートのサブルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図６】加熱ローラの表面温度分布を示す図である。
【図７】コアの移動速度と加熱ローラ端部の温度上昇及びコア体の振動との関係を示す図である。
【図８】図３に示す加熱ローラの磁束制御の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図９】図２に示す加熱ローラの他の例を一部破断して示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  画像形成装置
１１  主帯電器
１２  感光体ドラム
１３  ＬＳＵ（レーザ走査ユニット）
１４  現像装置
１５  転写装置
１６  定着装置
２１  加熱ローラ（定着ローラ）
２２  加圧ローラ
２３  剥離爪
２４ａ、２４ｂ  サーミスタ
２５  加熱ローラ体（誘導発熱体）
３０  電磁誘導加熱装置
３１  コイル体（電磁誘導加熱コイル体）
３２  ボビン
３３  コイル線
３４  コア体
３４ａ  コア
３５  冷却チューブ
３６  冷却ファン
４１ａ，４１ｂ  磁気遮蔽体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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